基于网络的教务教学管理系统的设计与实现

第一篇：基于网络的教务教学管理系统的设计与实现

基于网络的教务教学管理系统的设计与实现 黑龙江科技学院

摘要：基于网络的教务教学管理是21世纪教务教学管理的发展方向，大多数高校已经充分认识到了这个形势，都在努力去研究和开发，但实现效果大都不很理想，或实质上仍然处于单机管理状态，无法实现信息的高效共享，本文结合我院实际情况，采用B/S结构的开发模式，针对网络化教务教学管理信息系统进行了设计和实现，并提出了实现网络教务教学管理系统时应该注意的一些关键问题。

关键词：教务教学管理系统浏览器/服务器结构教务教学 电子计算机和网络应用技术的普及为学校的教务、教学管理及改变传统的教学模式提供了新的手段和思维模式，随着高校教育体制的改革，特别是扩大招生以后，给高校的教学管理工作提出了许多新的课题，教学管理信息化水平不高在我校表现的尤为明显。为了改善目前的尴尬状况，从繁琐、复杂、混乱的教务教学工作中解脱出来，发挥高校的信息技术和硬件资源集中的优势，借助计算机和网络技术实现高等学校教学管理信息化，促使教学管理的选课、排课、考评与工作量核算系统实现自动化、现代化，并使现有的教育资源特别是教师资源效用最大化，我们设计开发了基于网络的教务教学管理系统。问题提出

由于学校规模的扩大，学生和教师的人数快速增加，使我校原有的一套教务教学管理模式受到了极大的冲击，具体表现如下：

学生选课无法适应跨专业、跨年级的要求，这严重影响了学生学习的积极性，也使教学资源不能按需最优分配；

教育资源大量闲置，配置不合理，未能最大限度地发挥其效用；

在对教师教学质量的监控中，仍然采取原有的一套管理方法，既不能发挥学生的主体作用，也不能很好的对教学质量进行监控；

在考试中未能发挥出计算机的效用，成绩查询也较为困难而且出错率高；

在院、系两级的教师工作量核算中，也存在着重复计算与手工计算效率低等问题。教务教学管理系统的设计功能设计

基于网络的教务教学管理系统主要包括以下五个功能模块（如图1），这几个模块中学生选课管理、学生成绩管理、共享教学资源管理这三个模块在处理时对数据库结构的要求较高，所以，在数据库的设计上要在能够保证信息全面的基础上，尽量保证表格的精简。图1 管理功能模块示意图

基于网络的教务教学管理系统的开发过程 体系结构

系统体系结构采用三层结构模型，即前端客户机为浏览器，表示层放在前端，应用层放在应用服务器上，数据层单独用一个服务器。三层结构与传统的客户/服务器方式相比，充分利用现有浏览器软件，减轻了网络和客户机的负载，维护相对简单，且支持跨平台。系统开发环境

根据系统要求结合当前实际，系统的开发选择开发环境如表1示，表1 系统开发环境 网络操作系统

Windows 2000 Server

Web服务器管理程序

IIS4.0

数据库管理系统

NT SQL Server 2000

Web服务器与数据库连接

ISAP(IDC)

Client端开发工具

HTML、Frontpage、VbScript、ASP

浏览器

IE 5.0 及以后版本

数据转换开发工具

Visual Basic 6.0

首先，Windows 2000 Server 是Microsoft公司推出的新一代网络操作系统，代表了Windows的新技术，是完全支持32位体系结构的开放式的多任务操作系统，提供了强大的网络功能，完全符合网络操作系统的选取原则，是PC级服务器代替小型机服务器的最佳操作系统。其次，Microsoft公司的SQL Server 2000作为面向中小型企业的网络数据库服务系统，提供了与众多高级数据库管理器相同的运行性能。它基本符合管理信息系统对数据库平台的要求，而且能够与Windows 2000 Server 很好地兼容。

再次，ASP是微软公司推出的IIS3.0的一个组件，利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的Web服务应用程序。其工作原理如图：

图2 ASP的工作原理

从软件的技术层面看：无须编译；易于生成；独立于浏览器；面向对象；存取数据库方便，可使用ADO组件；与任何ActiveX Script语言兼容；源程序码不会外漏；安全性高。Web与数据库技术的结合应用 实现动态网页关键技术之一是Web与数据库的接口技术。系统中用户登录、维护信息、共享教学资源管理、成绩判定、成绩分析、教职工工作量核算、教学考评信息管理等功能本质上都是对数据库的一系列SQL操作。

ASP中使用ADO(ActiveX Data Objects)组件访问后台数据库。ADO工作在服务器端，它是一组优化的访问数据库专用对象集，为ASP提供了完整的站点数据库访问技术方案。通过ADO组件，用户可以在浏览器画面中输入、更新和删除站点数据库信息。在浏览器/服务器（B/S）的三层结构下实现对数据库的访问应满足以下两个基本要求。(1)信息安全。

防止非法用户的访问和防止授权用户对数据非法的操作。数据库的安全性通过用户名和口令字来实现，若在客户端直接输入数据库名、用户名/口令，就将数据库的安全性暴露在大众面前。非法用户一旦得到了数据库名，用户名/口令便可进入数据库，任意修改数据记录，这样将会导致例如考试成绩、考评信息等敏感信息受到威胁。解决的方法是用Web切断客户端和数据库的直接联系。Web用户名记录在服务器端变量中，可以通过检查此变量使用户只能访问与身份相对应的页面。服务器端通过ADO组件访问数据库。不同的DB用户，对数据库有不同的操作权限。Web用户名和DB用户名存在对应关系，通过ASP脚本完成两者之间的转换。采用这种方法，数据库名、数据库用户名/口令被严格限制在Web和数据库之间，根据不同Web用户的权限控制用户对数据库的操作，客户端必须了解Web用户名/口令，才可完成对数据库的相应操作。(2)保证信息的完整、可靠、一致性。在数据库中，数据之间相互是有关联的，必须保证一个事务在一定时间内对所有相关数据进行全部修改，要么不成功，要么一次完成，即保证信息的完整性。在网络传输和通信的过程中随时可能中断，另外，由于所有的浏览器都支持BACK和FORWARD操作，用户在任何时刻可任意回到某一步骤，这都将造成数据的不一致性。解决问题的方法是：将一个事务的完整处理过程安排在一个HTM页面上，要么一次性提交数据库系统处理，要么不提交，另外，Web服务器具有超时判断的能力，在会话结束时检查事务的操作是否全部收到，若未全部收到应主动退回所有事务，防止数据不一致。系统特点分析

1)先进的管理思想，本系统将学生入学到毕业的所有数据统一管理，纳入到本系统当中，改变了以往教务模块分散，不全面的弊端。教务数据集中管理，最大程度地实现了数据的共享，从而避免管理漏洞的产生，同时为学校管理层的决策支持提供详尽的数据。它为促进学校教务管理的科学化、信息化，保障学分制的顺利实行提供了强有力的支持。

2)先进的技术，模块化的软件结构。系统运行于Internet上，采用C/S结构与B/S结构相结合的体系结构既满足教务管理用户集中、大量处理数据的要求，又满足学生最大范围地使用该系统。各子系统即可独立运行，也可联合运行，实现数据共享。

3)系统操作的友好性，本教务系统是标准的Windows程序，全部采用了以图形化的界面来显示和修改数据。其中的每个模块都采用统一的数据记录定位操作和数据编辑操作。学会了对一个模块的数据操作后即可操作系统所有的模块，让教务管理人员真正将精力花在教务管理上，而不是简单和繁重的信息处理上。

4)强大的权限管理功能，提供全面的安全策略，教务管理流程复杂，因而在本系统可为每个进入本系统的用户设置不同的权限。权限控制可细到记录、字段级，例如可控制用户是否可看某些数据显示窗口中的字段列，以及不同系的教务人员只能修改本系的数据。权限最大可设到模块，即是否可对某一模块有操作权限。通过集中的用户权限管理可使不同的教务能以最安全的模式协调工作。配合多种数据备份策略，保障教务数据的安全性。

5)跨越时间、空间限制，学生选课采用WEB平台和数据库结合的技术，实现了网上选课。学生可以在任意时间通过网上进行选课，不受时间、地点的限制。结论

根据我院教务教学管理的种种不足进行了此次系统设计与开发，从现有软硬件资源条件出发，吸收了其他院校的一些经验的基础上有所突破，实现了系统的安全、适用、简单、快捷，切实根据实际要求，吸收和采用了如B/S与C/S混合结构技术、ASP数据上传组件等先进技术，系统已经基本解决了现有的问题，能够方便地协调好教师、学生、教室三者的关系，使资源达到最大化的利用。系统已初步顺利运行，将在以后的实践中不断摸索、完善，强化其功能，优化其性能。参考文献：

黄梯云,李一军.管理信息系统.修订版.北京：高等教育出版社,2000 余伟萍.计算机管理信息系统开发与应用.北京:电子科技大学出版社,1998 Laudon,Kenneth C.Laudon.Jane P.Management Iformation Systems-New Spproaches to Organization & Technology.Fifth Edition.Prentice Hall ,1998 张家钰.观念先行推进教学管理现代化建设[Ｊ].中国高等教育,2003,8.李京申,沈鸿.局域网管理(Windows NT平台)职业技能培训教程（管理员级）.北京:希望电子出版社,2000 周绪,管丽娜.SQL Server 2000中文版入门与提高.北京:清华大学出版社,2001 杨树勋.高校教务和教学管理[Ｍ].化学工业出版社.刁兴春,李赤红.Web和数据库接口的技术研讨.通信工程学院学报,1998,12(2):19～232 刘德山.基于C/S和B/S混合结构的教学管理信息系统[Ｊ].辽宁师范大学学报,2002.曹向东.一种网络化教学信息管理系统的开发与实现[Ｊ].中国数据通信,2001,3.The design and implement of educational administration and teaching management system based on network

Hei Long jiang Institute of Science and Technology

Miaohui

Gao taiguang

Sun yongbo Abstract :The educational administration and teaching management which based on network is the direction of the teaching management development in the 21st century , Most colleges have known this situation ,and they all did a lot of R&D work, But the effect is not ideally or in fact the management is still stand-alone ,and the information can not be shared with high efficiency.This article designed and carried out the MIS of teaching management based on network with the development mode of B/S structure.And the article also put forward some key questions about the realization of educational administration an teaching management system Keywords: Educational administration and teaching management system

Browser/Server structure

Educational administration and teaching

第二篇：通用网络教学系统的设计与实现—教学管理子系统部分

基于Cache的实验室资源管理系统的设计 摘 要 计算机技术发展迅速，运用计算机管理各种机构资源也随之发展起来。相比以往传统的手工记录管理，使用相应合适的管理系统，给人们带来诸多方便。它大大减轻了管理人员的工作负担，提高了资源的利用率，减少了错误的发生。因此人们对各资源管理系统的需...摘  要 计算机技术发展迅速，运用计算机管理各种机构资源也随之发展起来。相比以往传统的手工记录管理，使用相应合适的管理系统，给人们带来诸多方便。它大大减轻了管理人员的工作负担，提高了资源的利用率，减少了错误的发生。因此人们对各资源管理系统的需求已经迫在眉睫。本文介绍了使用CSP技术开发基于后关系型数据库Caché的实验室资源管理系统的方法。分析了实验室资源管理系统的目的、系统的组成原理和模块。其主要模块包括人员管理模块、器材管理模块、实验室管理模块和实验项目管理模块。它利用管理对象之间定义的关系将对象联系起来以便于管理。利用文中介绍的方法来构建管理系统，能够起到一定的简单管理作用。目  录 1 引  言 1 1.1 课题背景 1 1.2 国内外研究现状 2 1.3 本课题研究的意义 2 1.4 本课题的研究方向 2 2 后关系型数据库CACHÉ和CSP技术 2 2.1 后关系型数据库CACHÉ简介 3 2.2 CSP技术简介 4 3 系统需求分析 4 3.1 实验室资源管理系统的产生 4 3.2 实验室资源管理系统的总体目标 5 3.3 运行环境和操作系统 5 3.4 系统的数据流程 6 3.5 系统功能分析 8 3.6 预期成果 9 4 实验室资源管理系统的实现 9 4.1 数据库类的关系 10 4.2 数据库定义 11 4.3 页面实现 15 5 系统测试及维护 18 5.1 测试指标 18 5.2 系统测试 18 结    论 20 参考文献 21 摘  要 本次设计采用了SQL Server 2000数据库实现了一个完整的小型大学生就业求职的平台实例。大学生求职交流网站以同学们共同关注的问题为中心，切实解答同学们的疑问，向同学们提供一个疑问诉说的平台，不仅如此本平台还提供了同学们展示自己学历的机会，来增加同学们的就业机会。从最初的需求分析到后来的数据库设计、程序设计，以至最终的项目验收及后期的升级维护，其中的每一步都严格按照软件工程方法学进行了严密的分析，并充分利用优秀的数据模型来实现每一个模块的算法，不仅保证了软件在设计过程中一帆风顺，同时也保证了软件本身的高质，高效。充分地考虑到实际商业运作中的各种业务需求。在开发的最后阶段，经过一系列严格的测试，这些功能都能正常运作，并满足实际商业领域的相关需求。关键字：

SQL

Server

高

效

p class 'Swe418' ABSTRACT span class 'Swe418' This system is developed by SQL Server 2000datebase.It realizes a completely small student searching work management system that manages suppliers.From the requirement analyses to database design、the programming, finally the project acceptance and the upgrading and maintenance, each step has strictly analyzed according to the software engineering method, and fully used data model to realize each module algorithm, has not only guaranteed that software design is bug-free, but also guaranteed software itself high-grade, highly effective.In the end, it completed the supplier management, commodity management, documentation management and account management and so on.It has considered what has needed in the actual commercial operation.In last the development stage, through a series of strict tests, these all functions can operate normally, and satisfy the related requirements during the actual commercial areas.Key Words: SQL Server highly effective 现在许多在校大学生都面临就业，我们当前就业形势的分析是，中国在未来几年的就业压力依然很大，就业形势依然严峻。p class 'Swe418' 根据教育部门的统计，当年大学毕业生在离校前后的就业率大约为70%左右。也就是说，有30%的当期大学生在毕业离校时还没有找到工作。去年我国大学毕业生是413万，30%没有找到工作，就是有120多万大学生在离校时还没有就业。再加上今年毕业大学生495万，比去年增加了82万，所以今年要求职的大学毕业生总量在600万人左右。每年到了这个时候,往往是大学生寻找工作最繁忙的季节。对于一个即将步入社会的学子来说,第一份工作找得好不好,一定程度上直接关系到未来的前途。不过,对部分大学生来说,现在的关键恐怕不是挑三选四,而是能不能顺利就业的问题。“大学生就业难”的声音出现了好几年,而大多数毕业生最后还是找到了适合自己的工作,或者开始自主创业,规划着自己的人生。论文所有权:毕业设计网 对于大多数的招聘平台来说，主要面对的是毕业生或者是有经验的工作者;对于即将找工作或者了解以后工作方向的在校生来说，几乎很少，本平台就是从我们的切身实际出发来解决我们共同关注的问题。系统功能分析 就职应聘系统是一个以网络化，无纸化，高效性的网络系统，分为前台和后台两个子系统，各个子系统又分别划分为若干模块，分别完成相应的功能，组合成完整的办公平台。前台用户就职者与企业，可以通过这个系统进行信息注册，包括登录，及对工作、职位的浏览。后台用户为管理员，他可以应用系统来管理用户信息。主要目标为了使就职者与企业之间能通过一个平台来进行连接，实现两者之间的网络化信息交流。论文所有权:毕业设计网 font color '#9a9a9a' 系统设计原则 本系统除了满足以上功能外，还具有一定的安全性。为不同的登陆用户分配不同的操作权限，例如普通权限用户只能使用查询功能，不可以增加用户，管理员用户可以使用所有功能（包括增加用户，数据维护等）。本系统提供了一套友好的界面，操作十分简单，易学易用，并且满足常见的业务要求 功能目标： 主要功能具体分为：“注册登录模块”、“管理员模块”、“企业模块”、“求职者模块”等模块。1  注册登录模块的功能有：把个人和企业的信息录入到数据库进行注册和登录。2  企业模块：对企业本身的信息进行修改和发布应聘信息。3  求职者模块：对个人的信息进行修改和发布求职信息。4 管理员模块：对企业的信息和个人的信

第三篇：关于教务管理系统的设计与实现

关于教务管理系统的设计与实现

摘 要：随着现代信息技术的迅速发展及“无纸化”、“实时性”办公在高教管理中的需要，本项目设计了一套适用于高教管理的教务管理系统，其功能为教师课程查询、工作量统计、教师科研系统管理等，极大的方便了教职员工。教务管理系统的内涵和意义

为了适应高校信息化发展及无纸化办公的需要，提高教职工工作效率及实现“24小时”随时办公的理念。减少教师及相关行政人员在办公中重复性、冗余性劳动，本项目设计了一套教务管理系统，本系统与传统的教师录入相比，不但减少了教师的工作量，并重新设计学校文件管理流程，并有数据上传，图表在线打印等功能，便于教师查找和维护教学数据，少了纸张浪费，达到学校现代化、信息化管理的目的。教务管理系统介绍

本系统主体应用框架为C/S结构，分为服务器和客户端子系统两部分，服务器系统只有管理员拥有权限，负责数据的管理，此系统运行在校园服务器端，同时数据库也存放于此。客户端软件运行在于用户PC机中，教师下载后方可使用，其功能为根据需要查询或统计教学数据。数据库采用SQL Server，对数据提供自动导航，大大地提高了数据处理能力。

本系统分为教务管理服务器和客户端两个子系统。教务管理客户端系统的功能为管理高教教师日常文件，其可分为三个子模块：

1、课程查询模块，其功能为教师通过查询课程，可了解人才培养方案的内容，如课程编码、教学大纲，教学进度等内容；

2、工作量统计模块，其功能为教师通过所在的院系查找与自己相关的课程，对课程进行勾选后，可得出本学期课程的课时，并可计算课时量及课时费用，本模块包括打印功能，若有需要可将人才培养方案、教学进度、教案、多媒体申请、教材申报情况进行打印；3科研任务管理模块，对教师的科研项目，包括在研项目，已经取得的成果，及成果材料数据进行上传。教务管理服务器的功能为对教务管理的数据进行维护；其可分为三个子模块：

1、课程管理模块，其功能为课程相关数据的录入和编辑，只有管理员拥有权限；

2、工作量查询模块，管理员可对教师登记数据进行查询，并对所需数据进行打印，只有管理员有访问所有教师记录的权限，但无权对数据进行修改；

3、科研任务管理维护模块，其功能为对教师登记的科研数据进行查询，并可对所需数据进行打印，管理员有访问所有教师记录的权限，但无权对数据进行修改。设计工具和数据库的选择

在软件的设计上要求简洁大方，便于浏览，框架设计简明实用，易于管理。

本系统在开发上采用Visual Studio 2005 C#和SQL Server数据库。Visual Studio 2005 是由Microsoft公司推出的能够快速开发客户端/服务器应用程序的一款编程软件，C#是基于.NET框架（.NET Framework）的一种程序设计语言。其特点是提供了与业务紧密集成的、可扩展的开发环境，不仅易于实现，而且支持多线程开发，安全稳定。

SQL Server 是Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 2000 的笔记本电脑到运行Microsoft Windows 2012 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。SQL Server 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能（BI）工具提供了企业级的数据管理。SQL Server 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，便于构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。

系统运行的硬件环境要求为：Intel Corei3 以上+2G 内存+100G 以上硬盘。教务管理系统的设计与实现

4.1 登录界面

首先教师须成功登录教务系统主界面，系统通过教师输入姓名和密码来验证身份，只有用户名与密码分别与存储教师信息的表 login 中用户名与密码字段相匹配时，身份验证成功，提交记忆用户名，此时教师才有权登录到主页面选择菜单中的功能模块。

4.2 教师工作量统计模块

通过验证后系统通过数据库查询，可查找到教师所在院系，并将信息显示在复选框中，此时在列表中显示本系教师应承担的所有课程，教师可选择任意一门课程查看，如课程编号、教学进度、教学大纲、电子教案等内容，同时教师还可在复选框中选择几门课程，计算课时费用。选择出课时情况后系统将建立一种张表格记录本学期教师授课情况，若有需要可自动生成打印表，如：多媒体申请表、授课任务书、教师评价表等。同时教师将数据填写完整后点击“保存”按钮，可将数据上传人服务器端，管理员可对数据进行查询，若有需要可产生表格进行打印。

4.3 教师科研任务管理模块

教师通过验证后可选择进入科研任务管理模块，左侧为树形列表，根列表为：项目、教材、文章、奖励、专利等，此列表项若有需要可由管理员增加，根列表下可增加内容，如：项目中可分为在研项目、已完成项目；文章可分为一般文章、核心文章、重点文章等。教师可将科研情况根据需要保存入表中，并将证书、结项材料、科研费用支出情况等电子版保存入数据库，此保存分为两个级别，一级是上传入公共数据库，此内容管理员可查询，另一级为传入私有数据库，此内容只有教师本人有权限查看或更改，作为资料备份和文件的日常管理。

4.4 管理员服务器管理模块

在登录阶段首先选择管理员，填入正确的用户名和密码后将进入管理员界面，管理员界面分为三个内容，分别为人员管理、课程管理及教师科研管理。

1、人员管理：中间为本校教师登记列表，此表可将数据库中登记教师显示其中，并有增、删、改、查的功能。

2、课程管理：将本校全部课程按照院系进行分类录入到数据库中，同时可查询教师每个教授的课程及工作量情况，并形成表格打印。

3、教师科研管理：输入教师姓名后，可对教师科研情况进行查询，但无更改权限。结束语

教务管理系统的实现极大的方便了高教教师及教务工作人员，具有很强的便捷性和灵活性，对教务管理重新进行流程再造，打破了原有教务管理的模式，达到了现代高校高效管理的目的。

参考文献

[1] 田姗.基于 WEB 模式的教学管理系统的设计与开发[D].济南：山东大学，2011.[2] 徐秀娟.教学管理系统的开发与设计[D].成都：电子科技大学，2011.

第四篇：网络教学系统设计与实现

智能化网络教学系统设计与实现

石河子大学信息科学与技术学院 高攀 郭理* 郑鸿英

摘 要：基于Web的智能教学系统综合传统的ITS系统优势，同时又结合Web的特点，系统具有智能性，能够智能地引导学生学习。本文提出了一种基于Web的智能教学系统模型，探讨了智能教学系统的知识库的设计、教学策略的设计及个性化教学的实现，最后给出系统实现的具体思路和解决方案。1 引言

智能教学系统(Intelligent Tutoring System，ITS)作为人工智能学科的重要研究应用领域，是21世纪人类社会数字化教育的必然发展方向。其研究涉及人工智能(Artificial Intelligence，AI)、计算机科学、认知科学、教育学、心理学和行为科学等多个学科，研究的最终目的是由计算机系统负担起人类教育的主要责任，即使计算机系统具有智能，并在一定程度上代替人类教师实现最佳教学。由于ITS涉及到多门学科，所用到的相关学科的技术即使在本学科也不够成熟以及人类对其自身的学习过程还认识不够，所以对ITS 的研究仍存在相当大的难度，存在知识的表示、对学生的评估、对学生错误的诊断、教学规划、人机自然语言对话处理等技术难题。2 基于Web的ITS的系统模型 2.1 传统的ITS模型

传统上，智能教学系统由四大部分组成：专家知识库(有关领域的知识描述)、学生模型(学生的知识水平和学习能力)、教师模型(知识的传授方法)和人机交互界面。模型如图1所示。其中人机交互界面部分是在智能教学系统和学生之间建立友好的通信交流方式，有时也被看成是教学方法的补充而作为教师模型的一部分。

传统的智能教学系统多数是单机或单独运行的(stand．alone)，系统费用昂贵，维护代价高，难以大范围推广应用。随着Web技术的发展和不断成熟，基于Web的智能教学系统研究越来越受到重视。在Web上构建智能教学系统，这种方式利用网络实现了分布式教学，可以同时接受多个用户的并发访问，资源利用率大大提高，又不受时间和空间的限制，可以在最大程度上满足“因材施教”的需要。

图1传统的ITS模型

2.2 基于Web的ITS系统模型

基于Web的ITS的系统模型如图2所示。其中，知识点库存放课程知识点，知识点可分为不同的类型和难度级别、重点度级别等；教学课件库存放各种形式的课件；教学方法库存放各种教学模板。学生学习能力是教师实施因材施教的依据，模型突出了其重要性。模型综合了传统ITS系统的优势，同时又结合了Web的特点，客户端结构简单，适用范围广，人机交互界面简洁明了。系统具有智能性，结合学生的特点进行教学，可以通过多种多样的交流工具进行有效的交互和即时的通信反馈，能够智能地引导学生学习，提供了丰富的信息来源和良好的导航结构，可以进行有效的信息过滤等等，实践证明，基于Web的ITS是ITS系统的发展方向。

图2基于Web的ITS系统模型

2.3 系统用户及其主要功能

系统的用户可分为管理员、教师和学生三类。管理员负责添加和删除一门课程，确认教师的身份和权限等。教师是领域专家，具有课程的领域知识，组织和管理教学资源，负责确定某门课程的教学策略和方法，制定教学方案，设计教学模板。学生在系统指导下学习，完成系统规定的测试。3 关键技术

3.1 学科知识库的设计

学科知识库由学科知识体系库和教学内容库构成。知识体系就是知识点的集合，并且包括知识点之间的相互关系结构[3]。知识体系库包含知识点属性和知识点链接两个数据库。知识点属性数据库是知识表示的基础，它反映知识点的集合；知识点链接数据库反映知识点之间的关系和层次结构，主要用于知识推理。

而教学内容库是根据知识点来安排的。知识点的属性包括以下几个内容：

(1)知识点的编号应该具有唯一性，根据知识点结构图进行编号，它能够反映知识点层次，可作检索和查找用；

(2)知识点内容的类型有：事实、概念、技能、原理、问题求解等5种类型；

(3)知识点的难度有：容易、一般、难、很难；

(4)知识点的重要程度有：选学、一般、重要；

(5)知识点的教学目标有：识记、理解、应用、分析、综合、评价。3.2 教学策略的设计

教学策略(instructional strategy)是对完成特定教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。在ITS系统中，教学策略起着核心作用。在课件设计时，则要把这些总体考虑体现的教学内容的组织、教学任务的安排和教学交互活动的设计中。

教学元素是实现教学过程的基本元素。常见的教学元素有:呈现教学目标、呈现正例、呈现反例、呈现知识点、呈现辅助说明、呈现例题、呈现习题、呈现评价、呈现提示、测试和提问等等。

教学元素分为两类，一类是陈述性的，一类是操作性的。陈述性教学元素用于陈述教学材料以及评价信息等，学习者不能对其进行操作，只能读不能写。而操作性元素要求学生主动参与，同时根据学生的操作结果决定下一教学元素。

教学元素的结构可以描述如下:

Struct TeachElem en t {

Int teID;

Char teName [2 0];

Char tePath [2 0];

}

教学策略模板提供了一系列标准化的教学序列框架，用于对某一类知识点进行教学。它是由教学元素以一定的方式组织起来形成教学策略模块。

一般的知识点本文系统采用如图3所示模板:

图3一般知识点模板

对于重要的知识点，本文系统采用如图4所示模板:

图4 重要知识点模板

所有的教学策略模板构成教学策略模板库，教学策略模板的具体教学内容和控制流程都存放在该库中。对于系统中每一个知识点，它都根据学生的学习水平和目标，组合成不同的教学行为。3.3 个性化教学的实现

基于Web智能教学系统可以比较好的实现个性化教学。在教与学的过程中，它根据不同的学生模型和学习请求，经过推理，智能的选择最佳教学策略和教学素材来进行个性化教学。结合系统的教学需求和教学环境，本文系统采用如图5所示的方案来实现个性化教学。

图5个性化学习的实现

在教学过程中，个性分析模块依据学生的认知能力值选择适合该生的教学策略和教学素材。教学策略的选择在此过程中是最为关键的。如图6:

图6教学策略的具体实现过程 系统实现

由于网络教学应用的需要，以及考虑系统的可维护性和可扩充性，系统采用Browser／Web／DataBase的三层体系结构。

Web服务器接受请求，通过应用程序服务器执行一个Java服务器端小程序Servlet并返回其输出，从而实现与客户机进行信息资源的交互。其中，客户PC机为浏览器运行平台；提供教学内容的个性化展示的由HTML和JSP实现；Web服务器生成页面由JSP和Servlet实现；处理学生模型提取、动态规划，习题测试、学生模型的更新维护以及教学控制等则由Servlet及JavaBean实现；数据库服务器提供学生模型库、教学内容库、教学策略库、试题库等。5 结论

基于Web的智能教学系统的研究可以说仍然处于研究阶段，其主要的研究方法就是将远程教学技术与传统的智能教学系统相结合，运用人工智能技术来更加有效地实现教学的个性化和智能化。基金项目：石河子大学自然科学研究项目基金（ZRKX2006-Y15）作者简介：

高攀（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

郭理（1968—）新疆石河子大学信息科学与技术学院 通讯作者 郑鸿英（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

第五篇：浅析个性化网络教学系统设计与实现

浅析个性化网络教学系统设计与实现

发布时间:2012-04-01 来源:应届毕业生求职网

论文关键词:SSH;AJAX;B/S模式;网络教学

论文摘要:Internet技术的迅速发展以及学校信息化程度的不断提高,使得网络教育资源日益丰富;基于Internet的教学方式已经深入人心,推动了我国教育改革的进程,改变了人们的学习观念。个性化网络教学系统充分利用网络资源,强调学生自主个性学习,并采用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技术,使得项目开发过程简捷、结构清晰,并且系统具备很好的可扩展性和可维护性,提高了软件系统项目的可重用性。

一、网络教学的现状

随着Internet技术的日益普及, 计算机网络教学已成为现代教育技术发展的热点。在网络教学环境下, 可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性, 实现传统教育无法做到的“个性化教育”。但在目前的网络教学中, 以教师为主体的教学模式实质上并没有改变。对网络教学的理解也只是停留在教学手段和教学形式的改变上,同时系统开发一般采用Web技术,不能适应网络发展与内容更新带来的变化。为此我们采用ASSH框架技术研究并设计扩展性良好的网络教学系统,让学生根据自我水平进行个性化的学习,调用各种学习资源,自我设计学习进度直至达到学习目的。

二、系统框架技术

在程序开发时,我们选择已有的优秀架构可以集中精力处理业务逻辑。在开发网络教学系统时,我们选择了当前流行的J2EE Web 应用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四个架构(简称ASSH 框架)。

AJAX全称为“Asynchronous JavaScript and XML”,在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输,这样就可使网页从服务器请求少量的信息,而不是整个页面。AJAX 可使因特网应用程序更小、更快、更友好。[1]

Struts中模型是一个Action类,开发者通过其实现商业逻辑。视图是由与Servlet配合工作的一整套JSP定制标签构成,利用它们可以快速建立应用系统的界面。控制器ActionServlet是模型与视图的联系纽带。[2]

Spring提供了轻量级管理业务组件的IoC容器。Spring通过依赖注入机制,可以在运行期间为组件配置所需要的资源,而无需在编写组件代码时指定,从而在相当程度上降低了组件之间的耦合,实现组件的即插即用。[3]

Hibernate实现对关系数据库的对象化。Hibernate不仅能够管理JavaBean(或者称之为POJO)到RDBMS 表的映射,还能够供应用查询和获取数据库中的数据。Hibernate事实上是标准的O/R 映射技术。[4]

三、系统分析与设计

系统基本形式为一个交互式动态网站。用户必须登录后才能访问系统,并且不同身份登录后,所拥有的权限是不同的。用户身份有:教师、管理员和已注册过的学生等。每个身份可以注册多个用户,用户可以操作自己权限内的模块。整个系统划分为网络教学模块、智能推荐模块、网上交流模块、答疑模块、网络测评模块、后台管理模块等。

1.网络教学模块

该模块主要有“课程选择”、“课件阅览”、“视频点播”等部分, 提供相关课程的在线教学内容, 如HTML 网页、PPT电子教案、DOC 教学文档、RM、ASF教学录像等,这部分是网络教学系统的主要部分,学生可以根据自己的需要进行选择性学习。

2.智能推荐模块

学习内容的选择上,系统根据学习历史记录和能力估计,选择学生没有掌握或是没有学习过的教学内容,这些学习内容是与当前学生能力最接近的。在学习内容的组织上,系统将根据对学生估测的能力和学生的认知风格,选择最适合学习者的内容呈现方式。

3.网上交流模块

该模块主要是通过“网络论坛”来实现,给老师和学生提供一个在线交流的平台。学生可以通过网络论坛充分发挥自主权和发言权,对课程的某些主题可以在网上展开讨论,发表各自见解,探讨学习心得、交流学习经验等。对疑难问题将设立专门的网页,分专题进行深入、系统、理性的探讨,为学生提供一个更为广阔的学习的平台。同时该模块接受来自各方面对教学的反馈信息,如教学问卷、学习要求及期望等。

4.答疑模块

该模块分为自动答疑和人工答疑两种方式。系统自动答疑是指当学生遇到疑难问题时,通过网络远程提交问题的描述,系统将根据学生提交的问题描述,对问题库和领域知识库进行智能搜索,将对该问题的解答呈现给学生。当没有检索到对该问题的解答时,自动将问题发送到学科教师的留言信箱中,当教师对该问题进行回答后,系统通过发送留言通知该学生。之后,系统将对该问题的解答归纳到领域知识库中,以便其他学生遇到类似问题时,能给予自动应答。人工答疑则是学生将问题直接针对某个老师发送,老师一旦上线给出解答后即反馈给学生。

5.网络测评模块

该模块支持网上自测和正式考试两种类型。学生可以登录后进行网络自测,选择课程及内容进行测试, 可以自己设定章节、题型和难度系数等因素, 然后由系统随机生成测验卷, 自测完成后, 自动阅卷并给出正确答案;教师以合法身份登录后可以对试题库中试题进行添加、删除、修改,同时通过人工或智能组卷方式, 生成试卷对学生进行在线考试。系统可以自动生成并发布考试试卷, 并且能够对考试结果进行批改、统计和分析。

6.后台管理模块

该模块是网络教学系统中不可缺少的重要组成部分,主要包括:人员管理、课程管理、试题管理、论坛管理、成绩管理等。

四、系统关键技术的实现

1.页面设计

主要采用JSP和部分Servlet定制的标签来表现。为了加强用户体验与交互能力,在网页设计大量采用AJAX技术来实现,如自动完成、在线提示等功能。

2.课程信息录入流程实现

本系统采用ASSH框架进行开发实现,下面以课程信息录入为例阐述系统的实现。在响应新增课程数据页面请求时,通过导入课程管理模块的配置文件struts-course-config.xml来完成业务流程的部署。当点击course_add.jsp上的保存按钮时,将输入数据用set方法存入到courseForm中,然后根据struts-course-config.xml调用courseSave.do进行业务处理。在courseSave.do 中页面数据将从courseForm中读取。courseSave.do执行